(57)【要約】【課題】  転炉の炉口部のれんがが脱落しにくく、しかも、施工作業が簡便で、且つ、炉口れんがの補修の回数と時間を低減できる炉口れんがとそれを用いたライニング構造を提供する。【解決手段】  炉口の円周方向のれんがの構成枚数、すなわち、分割数を小さくし、さらに厚みも大きくすることによって、これをライニング施工することにより、ライニングは、酸素吹きつけやスクラップシュートの衝撃に対しても大きな抵抗を有することになり、割れ難くなる。また、仮に、割れたとしても先端部の一部であり、れんがが大型であるためれんがが抜け落ちることはない。炉口部１から絞り部のライニング構造１０において、最上段れんが２と上から２段目のれんが３を大型れんがで形成したものである。【選択図】  図  ２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉口の円周方向を３２以下に分割した大きさと１００ｍｍ以上の厚みとを有する転炉炉口用大型れんが。
【請求項２】
隣接するれんがとのせり合わせ面に、隣接するれんがと相互に係合し合う段差を形成した請求項１に記載の転炉の炉口用大型れんが。
【請求項３】
炉口を円周方向を３２以下に等分割した大きさと１００ｍｍ以上の厚みを有するれんがによって、炉口の最上段れんが積みと第２段れんが積みとを構成した転炉の炉口構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転炉の炉口用れんがとそれを用いた転炉の炉口のライニング構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
転炉による溶銑の酸素吹き込みによる吹錬では、溶銑、スラグ等が攪拌されオーバーフローする。
【０００３】
転炉の炉口は、このオーバーフローを極力減少させる目的と、炉内吹き込みガスの回収を効率的に行うために炉口部を縮小した絞り形状となっている。
【０００４】
この炉口部のライニング構造は、鉄皮の内側に５０〜１５０ｍｍ厚のパーマネントライニングとその内側に４００〜６００ｍｍ厚のウエアライニングが設けられている。
【０００５】
パーマネントライニングはライニング厚みが薄いため、脱落を防ぐために金物によって固定されているが、ウエアライニングは、通常、円周方向のレンガ相互のテーパーによる相互のせり力で保持されている。
【０００６】
この炉口部表面には吹錬時に吹き出した地金やスラグの付着があり、この付着物を除去する必要がある。
【０００７】
この付着物を除去するには、ランス、バーナー等により酸素を吹き付けて付着物を溶解除去する方法があるが、このときれんがも溶解される場合がある。
【０００８】
さらに付着物を除去する方法としてスクラップシュートによって突き落とす作業が一般的なものとなっている。しかしながら、この突き落とし作業は、炉口部のライニングも同時に損傷してしまい、ライニング材が脱落する恐れがある。
【０００９】
これらのような付着物除去作業により炉口れんがが損傷、脱落してしまう。炉口部のライニングの脱落は、鉄皮温度の上昇による鉄皮の変形をもたらし、そのまま放置すると鉄皮の溶損事故につながる。そのため、ライニング材の脱落の度毎に吹き付け補修を行っている。この補修作業は頻繁に行う必要があり、このことが転炉の操業効率を低下させることになる。
【００１０】
従来から転炉の炉口のライニング１００は、図５に示すように、例えば長さ５４０ｍｍ、幅１７０ｍｍ、厚み１７０ｍｍ程度のほぼ同じ大きさのれんがが、炉の大きさにもよるが５０個から１５０個がせり合い状態で施工されている。
【００１１】
そして、その炉口部の絞り部の断面を示す図６に示すように、炉口のライニング１００は、最上段れんがから２段目以降の絞り部の同様の大きさのれんが２００から形成されている。
【００１２】
このような構造を有する炉口部のライニング１００の最上段れんがは上部の押さえが弱いので、使用中に歪みを受けて目地３００が開き易い。そして、目地の開きにより、一旦、その一つが脱落すると構造体全体も不安定になり、炉口よりも下位のれんがも後に脱落し始める。このための補修は、手間と費用がかかるうえ、操業に支障をきたし、炉止めの原因ともなる。
【００１３】
この問題を解決するため、炉口れんがと下位のれんがの背面を鉄皮に固定する引っ張り構造を設置する方法がある。
【００１４】
例えば特許文献１には、転炉炉口に鉄皮に固定した枠組み金物を内周に配設し、これによって特定れんがの両側面を固定し、且つ、その枠組み金物を炉口金物に取り付け、さらに、れんが間に金属ピンを挿入して連結した脱落防止構造が記載されている。
【００１５】
しかしながら、炉口れんがの脱落は、スクラップシュートの突き当てによる衝撃でれんがが割れて脱落し、この炉口れんがの脱落が炉口鉄皮に取り付けられた枠組み金物を損傷脱落して付近のれんがが抜け落ちることがある。また、このような脱落防止構造を用いた築炉は非常に手間を要する。
【００１６】
また、特許文献２では、炉口絞り部のウエアライニングの各れんが相互に切欠溝を設け、この切欠溝にコッターを貫入して、さらに側面に設けた金属板を溶接することで各れんがを連結した構造が開示されている。しかしながら、この構造は、れんがにコッターを差し込む溝を設けているため、使用時にはスクラップシュートの衝撃で、亀裂が発生し易く、この部分から割れて脱落することがある。れんがが１個脱落すると、酸素洗浄作業等でコッターが抜けて、両側のれんがが抜け落ち、さらにはその周囲のれんがが抜け落ちる問題がある。また、築炉作業時には、れんが１個１個に溶接まで行なう必要があり非常に手間を要する。
【特許文献１】実開平５-４５０５６号公報
【特許文献２】特開平５-２７９７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明が解決しようとする課題は、転炉の炉口部のれんがが脱落しにくく、しかも、施工作業が簡便で、且つ、炉口れんがの補修の回数と時間を低減できる炉口れんがとそれを用いたライニング構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、炉口の円周方向のれんがの構成枚数、すなわち、分割数を小さくし、さらに厚みも大きくすることによって、これをライニング施工することにより、ライニングは、酸素吹きつけやスクラップシュートの衝撃に対しても大きな抵抗を有することになり、割れ難くなる。また、仮に、割れたとしても先端部の一部であり、れんがが大型であるためれんがが抜け落ちることはない。  
【００１９】
大型の基準としては、従来の炉口周囲を構成するれんが数、すなわち、炉口の円周長さの分割数が、従来の５０以上のものより、少ないものとすれば良いが、上記本発明の狙いからいうと従来の分割数より相当に少ない数がよく、また、分割を容易にするため、従来の分割数よりも少なくて、分割による効果が顕著に現れる３２分割を上限として、最大、単一れんがによって形成されるのがよいが、現実的な意味からは、製造設備の問題、輸送方法、施工現場の設備の問題等から適切な分割数にすべきである。
【００２０】
使用中、転炉は、鉄皮やパーマライニングに変形を生じ、それにより、炉口部を構成するれんがが大きく干渉し合うが、大型れんがを用いることで目地数を減らすことができ、目地のずれ、開き、損傷等の起点を少なくしたことで、構造体としての強度を保持でき、脱落を防止できる。
【００２１】
また、れんがの厚みは１００ｍｍ以上、より好ましくは２００ｍｍ以上必要で、１００ｍｍ未満では強度が充分でなく、スクラップシュートの衝撃に耐えられずれんがが破壊される。
【００２２】
本発明の大型れんがはマグネシアカーボン質、アルミナカーボン質等の通常の定形耐火物が適用できる。また、金枠に不定形耐火物を流し込み成形した大型ブロックとしてもよい。さらには、大型れんがを予め接着したものでもよい。また、炉口部の取り合わせが許せば一体化した大型れんがを１つのブロックを炉口に配設することもできる。
【００２３】
本発明の大型れんがは、転炉の炉口部の最上部の炉口れんがとしてライニングすることで十分なれんがの脱落防止効果が得られるが、最上部に加えて、上から２番目、３番目も同様に大型れんがを使用することで、より大きな脱落防止効果が得られる。これは、上から２番目から下のれんが自体の脱落を防止することができるとともに、最上段れんがの上下方向の安定性が増すためである。
【００２４】
大型れんがの施工に際しては、重量に見合ったホイスト、クレーン等で吊し、ライニングする。従来の小型れんがを施工する場合と比較して重量は重くなるが、施工するれんが数が減るため短時間で施工が完了する効果も大きい。
【００２５】
実際の築炉では鉄皮の変形、積み高さ方向のれんがのズレ等によりれんが寸法の過不足が生じることが多いため、攻めれんがを用意しておいた方が良い。この攻めれんがとしては、比較的小型のれんがが使用されることになる。しかしながら、これを多用すると可能な限りの一体化構造を形成する目的が達成されなくなる。このため、攻めれんがを施工する場所は３カ所以下とすべきである。
【００２６】
大型れんがの両端には隣接のれんがとの接合面に脱落防止用の段差または嵌合のための凹凸を設けることができる。この段差または凹凸は、相互に隣接し合うれんがのせり合い面で相互に係合あるいは嵌合し合って、一体化に機能する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の転炉の炉口構造は、炉口れんがの脱落を防止でき、れんが脱落に伴う補修が低減でき、転炉の操業効率を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を本発明を製鋼用転炉の炉口に適用したマグネシアカーボンれんがを用いた実施例に基づき説明する。
【実施例】
【００２９】
図１は本発明の転炉の炉口部１における最上段れんが２の配置を平面から見た図を示す。同図に示すように、この実施例の場合は、炉口はその円周方向に８分割され、８個の最上段れんが２によって構成され、それらの相互間の接触面のテーパーせり合い力で保持されている。同図において、４は、これらの大型れんがの間の目地を調整するための攻めれんがを示す。この攻めれんが４は、配列した最上段れんが２の間に、適宜挿入される。
【００３０】
図２は、炉口部１から絞り部のライニング構造１０の断面を示すもので、最上段れんが２と上から２段目のれんが３を大型れんがで形成したものである。
【００３１】
図３は、最上段れんが２の斜視図であり、そのサイズは、長さａが４９０ｍｍ、小さい方の幅ｂが１５４１ｍｍ、大きい方の幅ｃが１９１６ｍｍ、厚みｄが３００ｍｍである。そして、この最上段れんが２の競り合い面となる円周方向の両端面には、段部２１が設けられている。この段部２１によって、相互に隣接する最上段れんが２が相互に係合状態で接触し合う。これによって、最上段れんが２の衝撃によるずれを防止し、互いのれんがの接合を強固にする。なお、この段部に代えて、せり合い面に相互に嵌合する凹凸あるいはこれに類似した形状として同様の作用を奏するようにすることができる。
【００３２】
図４は、図２に示す２段目のれんが３の斜視図であり、そのサイズは、基本的には図３に示す最上段のれんが２と同様であり、実際には、長さａが５１０ｍｍ、小さい方の幅ｂが１６０４ｍｍ、大きい方の幅ｃが１９９４ｍｍ、厚みｄが３００ｍｍの大型れんがを８個使用した例を示している。
【００３３】
図２において、上から３段目以下のれんが５としては、図５と６に示す通常の大きさのれんがを施工している。
【００３４】
上記それぞれのれんがは、大型形状で成形し、これから加工して各れんがを作製したものである。この実施例は、炉口を８分割した大型れんがを使用した例を示しているが、この分割数は１６個に限らず８分割、４分割、さらには、相互に接合した一体ものとすることができる。上記実施例に示す炉口を８分割した大型れんがを２段に施工した転炉を、従来の図５に示す炉口を１３０個に分割した積み構造を有する転炉を、それぞれ実際の製鋼に使用した。
【００３５】
本発明の１６分割された大型れんがを適用した炉は１９１４２回チャージ稼働し、稼働完了まで炉口れんがは脱落しなかった。さらに、８分割の炉口れんがを適用した炉は２００２４回のチャージまで炉口れんがは脱落しなかった。
【００３６】
これに対し、従来の積み構造では、１５００回チャージから３０００回チャージの間に炉口れんがの一部が脱落し、続いて炉口れんが全て、さらには下位の絞り部れんがが脱落していた。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明の炉口構造は、炉口からのガス吹き込み型、炉底からのガス吹き込み型など如何なるタイプの転炉にも適用できる。また、溶銑を酸素吹錬し主に脱炭を行なう通常の転炉はもちろん、溶銑予備処理を実施する転炉等、転炉形状をした溶融金属容器に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例に係る転炉の炉口における最上段れんがの配置の平面図を示す。
【図２】同じく、転炉の炉口の絞り部の垂直断面を示す。
【図３】最上段れんがの斜視図を示す。
【図４】第２段のれんがを示す。
【図５】従来の転炉の炉口における最上段れんがの配置の平面図を示す。
【図６】従来の転炉の炉口の絞り部の断面図を示す。
【符号の説明】
【００３９】
１    炉口部
２    最上段れんが       
２１   段部
３    ２段目のれんが
４    攻めれんが
５    ３段目以降の普通れんが 
１０  １００   ライニング構造
【図１】
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【図２】
2005336515.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005336515.tif 000006
【図５】
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【図６】
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